Saat NASA menyiapkan kehadiran manusia yang berkelanjutan di Bulan, sebuah tantangan praktis ikut mengemuka: bagaimana mendaratkan wahana antariksa dengan aman tanpa merusak wahana itu sendiri maupun infrastruktur di sekitarnya. Tim mahasiswa dan peneliti dari University of Alabama in Huntsville, atau UAH, mencoba menjawab tantangan itu lewat prototipe landasan Bulan yang dilengkapi sistem ventilasi. Pada musim panas tahun ini, mereka melakukan tiga kali uji tembak motor roket terhadap prototipe tersebut di Propulsion Research Center milik universitas.

Hasil ujinya menggembirakan. Prototipe itu terbukti mampu menangkap dan mengarahkan gas buang roket melalui sistem ventilasi yang terpasang di dalamnya. Capaian ini menjadi tonggak penting dalam pengembangan infrastruktur pendaratan untuk operasi pangkalan Bulan di masa depan, karena masalahnya bukan sekadar menahan panas, melainkan mengendalikan arah dan kekuatan semburan yang dihasilkan mesin roket saat mendarat.

Mengapa Bulan jauh lebih sulit dibanding Bumi dalam urusan ini? Di Bumi, petugas memakai bak api berpendingin air untuk mengarahkan gas buang roket. Di Bulan, air tersedia dalam jumlah terbatas, sehingga cara itu tidak bisa ditiru begitu saja. Selain itu, Bulan praktis tidak memiliki atmosfer yang bisa menahan laju gas buang. Akibatnya, semburan roket bisa mengembang bebas dan berinteraksi langsung dengan permukaan Bulan, lalu melontarkan debu dan puing dengan kecepatan tinggi yang berpotensi merusak wahana, peralatan, dan habitat di sekitarnya.

Solusi yang diuji tim UAH adalah landasan saling kunci dengan ventilasi terpadu. Alih-alih mengandalkan struktur padat untuk menahan seluruh gaya dan panas semburan roket, desain berventilasi ini menyalurkan gas buang melalui landasan itu sendiri. Dengan begitu, kerusakan akibat panas bisa ditekan dan struktur landasan tetap terlindungi. Profesor Judy Schneider dari Departemen Teknik Mesin dan Dirgantara UAH yang memimpin tim riset mahasiswa ini menjelaskan bahwa tujuannya adalah mengarahkan semburan roket agar tidak merusak wahana pendarat maupun bangunan di sekitarnya.

Untuk pengujian, tim merakit komponen beton menjadi prototipe selebar 12 kaki atau sekitar 3,7 meter. Beton dipakai sebagai pengganti di Bumi untuk material konstruksi yang kelak diharapkan bisa dibuat dari sumber daya Bulan. Sensor yang dipasang di dalam struktur merekam aliran melalui sistem ventilasi selama tiga kali penembakan motor roket. Schneider menyebut uji tembak panas itu membuktikan semburan roket bisa diarahkan, dan struktur berventilasi di dalam landasan mampu mencegah panas merusak landasan seperti yang bisa terjadi pada struktur padat.

Desain saling kunci ini juga menyimpan visi jangka panjang. Mengangkut material konstruksi dari Bumi ke Bulan membutuhkan biaya besar dan logistik yang rumit. Landasan modular yang dibuat dari regolith Bulan yang diolah, misalnya melalui proses peleburan dan sintering, bisa menjadi jalan yang lebih praktis untuk membangun infrastruktur di permukaan Bulan. Komponen yang terpisah-pisah juga membuat landasan di masa depan lebih mudah dirakit, diperluas, dirawat, dan diperbaiki.

Proyek ini sekaligus menjadi ajang praktik langsung bagi mahasiswa. Tim mahasiswa yang terlibat antara lain Cadis Ammons yang sedang menyelesaikan magister teknik mesin, serta mahasiswa sarjana Isaac Menzel dan Matthew Allmon dari teknik mesin dan Andrew Angelucci dari teknik sipil. Penelitian ini merupakan kemitraan multi-tahun dengan Linc Research Inc., sebuah perusahaan bersertifikat HUBZone. Langkah berikutnya adalah membangun landasan berdiameter 20 kaki atau sekitar 6,1 meter untuk dikirim ke Marshall Space Flight Center milik NASA di Huntsville, guna pengujian dan evaluasi lanjutan. Dari sana, para peneliti akan menilai sejauh mana pendekatan berventilasi dan modular ini bisa diskalakan untuk landasan yang mampu melayani pendaratan berulang dalam jangka panjang.

Apa poin penting dari berita ini?

• Tim UAH melakukan tiga uji tembak motor roket pada prototipe landasan Bulan berventilasi di Propulsion Research Center.
• Desain berventilasi menangkap dan mengarahkan gas buang roket agar panasnya tidak merusak landasan maupun wahana.
• Prototipe selebar 3,7 meter itu memakai beton sebagai pengganti material Bulan, dengan sensor yang merekam aliran ventilasi.
• Langkah berikutnya adalah landasan 6,1 meter untuk pengujian lanjutan di Marshall Space Flight Center milik NASA.